隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，包括三腳架、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、操作桿、支撐桿和固定板，所述三腳架穩(wěn)固于所施測(cè)的隧道掌子面后方，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)下部為一冒出的螺紋端頭，用以固定在三腳架上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)用于操作桿穿過(guò)且能夠控制操作桿左右上下四個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的變向結(jié)構(gòu)，操作桿為嵌套伸縮式的連桿，一端為手動(dòng)控制，另一端連接固定板，操作桿上設(shè)有一活動(dòng)套管，活動(dòng)套管的側(cè)壁上的可動(dòng)式螺帽連接支撐桿的一端，支撐桿的另一端連接到三腳架上的伸縮圓支柱底端；固定板用以固定雷達(dá)天線設(shè)備，雷達(dá)天線設(shè)備的線路穿過(guò)固定板中部的孔與雷達(dá)主機(jī)相連。能方便對(duì)部分裝置進(jìn)行拆卸、伸縮，分開(kāi)收裝，減小攜帶設(shè)備所占空間。
【專利說(shuō)明】隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，尤其是一種用于隧 道掌子面災(zāi)害危險(xiǎn)較大情況下的地質(zhì)雷達(dá)的天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著西部開(kāi)發(fā)事業(yè)的迅速發(fā)展，交通運(yùn)輸項(xiàng)目也正加緊腳步，為了提高交通運(yùn)輸 的效率以及異域文化經(jīng)濟(jì)的交流，西部山區(qū)的鐵路、高速公路避免不了在山嶺地區(qū)修建隧 道等地下空間建筑，而西部的地質(zhì)情況的復(fù)雜一直是工程順利開(kāi)展的一大障礙。通過(guò)科學(xué) 工作者的不斷研究和測(cè)試，為了在修建隧道工程中及時(shí)掌握地質(zhì)情況，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成了 預(yù)知地質(zhì)情況的有力手段，地質(zhì)雷達(dá)是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的一種重要工具，地質(zhì)雷達(dá)主要分為 主機(jī)、天線和連接線，而在實(shí)際施測(cè)過(guò)程中，需要多人將重達(dá)數(shù)十千克的天線設(shè)備貼著掌子 面巖體以一定的速率來(lái)回移動(dòng)，從而完成地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)工作。實(shí)際操作過(guò)程中，可能由于掌 子面巖體排險(xiǎn)不完全，或者掌子面發(fā)生塌方、塊石較多、不平整等因素，對(duì)徒手移動(dòng)雷達(dá)天 線設(shè)備有一定的困難，對(duì)雷達(dá)施測(cè)精度也有較明顯的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移 動(dòng)施測(cè)裝置，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N靈活、安全且省力的設(shè)備抬舉移動(dòng)方法，用來(lái)針對(duì)隧道掌子 面巖體不平整或風(fēng)險(xiǎn)較大情況下的地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備的移動(dòng)掃描，用來(lái)在隧道超前地質(zhì)預(yù) 報(bào)中對(duì)掌子面更加安全并大范圍內(nèi)進(jìn)行施測(cè)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：
[0005] 隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，包括三腳架、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、操作桿、 支撐桿和固定板，所述三腳架穩(wěn)固于所施測(cè)的隧道掌子面后方，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)下部為一冒出 的螺紋端頭，用以固定在三腳架上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)用于操作桿穿過(guò)且能夠控制操作桿 左右上下四個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的變向結(jié)構(gòu)，操作桿為嵌套伸縮式的連桿，一端為手動(dòng)控制端，另一 端連接固定板，操作桿上設(shè)有一活動(dòng)套管，活動(dòng)套管的側(cè)壁上的可動(dòng)式螺帽連接支撐桿的 一端，支撐桿的另一端連接到三腳架上的伸縮圓支柱底端；固定板用以固定雷達(dá)天線設(shè)備， 雷達(dá)天線設(shè)備的線路穿過(guò)固定板中部的孔與雷達(dá)主機(jī)相連。
[0006] 所述三腳架包括三根木質(zhì)可調(diào)控長(zhǎng)度的支腿和一根可伸縮的圓支柱，支腿底端均 為鑄鐵制可壓式的三角錐，三角錐上設(shè)有垂直受壓面，用以將三角錐壓實(shí)，圓支柱為兩截上 下連接的可伸縮的鋼桿。
[0007] 所述可伸縮的鋼桿的上截粗下截細(xì)，較粗的一截末端設(shè)有固定閥栓，用以固定圓 支柱的長(zhǎng)度，較細(xì)的一截末端設(shè)有上下并排的兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)式的螺紋端頭。
[0008] 所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)為普通炭質(zhì)鋼制的圓柱體，旋轉(zhuǎn)臺(tái)下為一螺紋端頭冒出，用以固定在 三腳架上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上為兩個(gè)變向結(jié)構(gòu)，變相結(jié)構(gòu)中設(shè)有四個(gè)滑輪，用以減小操作桿伸縮阻 力。
[0009] 所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部左右各設(shè)有一平置軸承，用以控制兩個(gè)變向結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)面上旋 轉(zhuǎn)，變相結(jié)構(gòu)可繞軸進(jìn)行俯仰變向。
[0010] 所述操作桿為工程塑料制伸縮式兩截桿件，兩截桿件外部連接處設(shè)有固定閥，用 以控制操作桿的長(zhǎng)度，操作桿的一頭為手控端，另一頭扁平帶孔，用以連接在固定板上。 [0011] 所述支撐桿為工程塑料制伸縮式桿件，支撐桿的一頭為活動(dòng)螺帽，使用時(shí)連接在 三腳架上的圓支柱的底端上，用以提供支撐力，另一頭為扁平帶孔端，通過(guò)活動(dòng)套管連接在 操作桿上。
[0012] 所述支撐桿的外部設(shè)有固定旋鈕，用以控制支撐桿的長(zhǎng)度。
[0013] 所述固定板為長(zhǎng)方形工程塑料制板件，固定板的中部設(shè)有開(kāi)口，用以使雷達(dá)天線 設(shè)備上的傳輸線通過(guò)，固定板上設(shè)有兩個(gè)掛孔，掛孔設(shè)在固定板的一長(zhǎng)邊方向上，用以保持 固定板被撐起時(shí)的垂直狀態(tài)。
[0014] 所述掛孔通過(guò)帶鎖掛鉤與操作桿相連。
[0015] 工作時(shí)：手動(dòng)扶搖操作桿，根據(jù)掌子面圍巖凹凸情況，調(diào)整操作桿的方向和伸縮長(zhǎng) 度，繼而調(diào)節(jié)雷達(dá)天線設(shè)備的高低和方向，完成雷達(dá)天線設(shè)備的掃描過(guò)程及地質(zhì)雷達(dá)超前 地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。本發(fā)明充分考慮了隧道掌子面圍巖不平整、掉塊以及塌方所帶來(lái)的無(wú)法徒 手貼近掌子面移動(dòng)雷達(dá)天線的難題，解決了在安全范圍內(nèi)對(duì)危險(xiǎn)情況下的掌子面的遠(yuǎn)距離 地質(zhì)雷達(dá)施測(cè)問(wèn)題，使操作人員遠(yuǎn)離災(zāi)害源，節(jié)省了人力，同時(shí)保證了施測(cè)的精確度。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明解決了隧道掌子面圍巖不整齊或風(fēng)險(xiǎn)較大情況下對(duì)掌子面遠(yuǎn)距離、貼近式 進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)掃描問(wèn)題，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] 1、能方便對(duì)部分裝置進(jìn)行拆卸、伸縮，分開(kāi)收裝，減小攜帶設(shè)備所占空間；
[0019] 2、能隨掌子面圍巖不規(guī)則情況，調(diào)整裝置操作高度和桿件的長(zhǎng)度，可以對(duì)目標(biāo)部 位有針對(duì)性的進(jìn)行雷達(dá)掃描工作；
[0020] 3、能很好的旋轉(zhuǎn)裝置、伸縮桿件讓固定板攜帶雷達(dá)天線設(shè)備緊貼掌子面，使得施 測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)；
[0021] 4、能遠(yuǎn)離隧道掌子面危險(xiǎn)巖體進(jìn)行雷達(dá)掃描操作，給地質(zhì)預(yù)報(bào)工作帶來(lái)高效、安 全和經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)7示意圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的操作桿9和支撐桿12示意圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的活動(dòng)套管11示意圖；
[0026] 圖5是本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的變相結(jié)構(gòu)8示意圖；
[0027] 圖6是本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的固定板13示意圖；
[0028] 圖7是本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的帶鎖掛鉤15示意圖；
[0029] 圖中，1.三腳架；2.三角錐；3.伸縮圓支柱；4.固定閥栓；5.可旋轉(zhuǎn)式螺紋端頭； 6.調(diào)節(jié)閥栓；7.旋轉(zhuǎn)臺(tái)；8.變向結(jié)構(gòu)；9.操作桿；10.固定旋鈕；11.活動(dòng)套管；12.支撐桿； 13.固定板；14.掛孔；15.帶鎖掛鉤；16.雷達(dá)天線設(shè)備；17.雷達(dá)主機(jī)；18.隧道掌子面。

【具體實(shí)施方式】：
[0030] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
[0031] 如圖1-7所示，隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，包括三腳架1、 旋轉(zhuǎn)臺(tái)7、操作桿9、支撐桿12和固定板13,所述三腳架1穩(wěn)固于所施測(cè)的隧道掌子面18后 方，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)7下部為一冒出的螺紋端頭，用以固定在三腳架1上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)7上設(shè)有兩個(gè) 用于操作桿9穿過(guò)且能夠控制操作桿9左右上下四個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的變向結(jié)構(gòu)8,操作桿9為嵌 套伸縮式的連桿，一端為手動(dòng)控制，另一端連接固定板13,操作桿9上設(shè)有一活動(dòng)套管11， 活動(dòng)套管11的側(cè)壁上的可動(dòng)式螺帽連接支撐桿12的一端，支撐桿12的另一端連接到三腳 架1上的伸縮圓支柱3底端；固定板13用以固定雷達(dá)天線設(shè)備16,雷達(dá)天線設(shè)備16的線 路穿過(guò)固定板13中部的孔與雷達(dá)主機(jī)17相連。
[0032] 三腳架1包括三根木質(zhì)可調(diào)控長(zhǎng)度的支腿和一根可伸縮圓支柱1，支腿通過(guò)調(diào)節(jié) 閥栓6調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，支腿底端均為鑄鐵制可壓式的三角錐2,三角錐2上設(shè)有垂直受壓面，用以 將三角錐2壓實(shí)，伸縮圓支柱1為兩截上下連接的可伸縮的鋼桿?？缮炜s的鋼桿的上截粗 下截細(xì)，較粗的一截末端設(shè)有固定閥栓4,用以固定伸縮圓支柱1的長(zhǎng)度，較細(xì)的一截末端 設(shè)有上下并排的兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)式螺紋端頭5。
[0033] 旋轉(zhuǎn)臺(tái)7為普通炭質(zhì)鋼制的圓柱體，旋轉(zhuǎn)臺(tái)7下為一螺紋端頭冒出，用以固定在三 腳架1上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)7上為兩個(gè)變向結(jié)構(gòu)8,變相結(jié)構(gòu)8中設(shè)有四個(gè)滑輪，用以減小操作桿伸縮 阻力。旋轉(zhuǎn)臺(tái)7內(nèi)部左右各設(shè)有一平置軸承，用以控制兩個(gè)變向結(jié)構(gòu)8在旋轉(zhuǎn)臺(tái)7面上旋 轉(zhuǎn)，變相結(jié)構(gòu)8可繞軸進(jìn)行俯仰變向。
[0034] 操作桿9為工程塑料制伸縮式兩截桿件，兩截桿件外部連接處設(shè)有固定閥，用以 控制操作桿9的長(zhǎng)度，操作桿9的一頭為手控端，另一頭扁平帶孔，用以連接在固定板13 上。支撐桿12為工程塑料制伸縮式桿件，支撐桿12的一頭為活動(dòng)螺帽，使用時(shí)連接在三腳 架1上的圓支柱的底端上，用以提供支撐力，另一頭為扁平帶孔端，通過(guò)活動(dòng)套管11連接在 操作桿9上。支撐桿12的外部設(shè)有固定旋鈕10,用以控制支撐桿12的長(zhǎng)度。
[0035] 固定板13為長(zhǎng)方形工程塑料制板件，固定板13的中部設(shè)有開(kāi)口，用以使雷達(dá)天線 設(shè)備16上的傳輸線通過(guò)，固定板13上設(shè)有兩個(gè)掛孔14,掛孔14設(shè)在固定板13的一長(zhǎng)邊 方向上，用以保持固定板13被撐起時(shí)的垂直狀態(tài)。掛孔14通過(guò)帶鎖掛鉤15與操作桿9相 連。
[0036] 安裝時(shí)：三腳架的支腿底端為鑄鐵制可壓式三角錐2,用來(lái)壓實(shí)穩(wěn)固三腳架，調(diào)節(jié) 閥栓6用來(lái)調(diào)節(jié)支腿使架臺(tái)趨于水平和達(dá)到一定高度，調(diào)節(jié)好支腿后，調(diào)節(jié)伸縮圓支柱3， 使末端頂在地面上，并旋緊固定閥栓4,將兩根操作桿9插入變向結(jié)構(gòu)8中，并將活動(dòng)套管 11套在操作桿前段，調(diào)節(jié)好操作桿高度后旋緊固定旋鈕10,將支撐桿12 -段連接在活動(dòng)套 管11上，調(diào)整長(zhǎng)度后旋緊其上的固定旋鈕10后，另一端連接在可旋轉(zhuǎn)式螺紋端頭5上，利 用帶鎖掛鉤15將操作桿9連上固定板13,固定板固定好雷達(dá)天線設(shè)備16,調(diào)整操作桿9,進(jìn) 行雷達(dá)掃描，完成地質(zhì)雷達(dá)施測(cè)工作。
[0037] 旋轉(zhuǎn)臺(tái)7內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)軸承，用以旋轉(zhuǎn)變相結(jié)構(gòu)8,旋轉(zhuǎn)臺(tái)底部設(shè)有一螺紋端頭冒 出，用以和三腳架1連接固定。變相結(jié)構(gòu)8在堅(jiān)直平面內(nèi)可沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并在其內(nèi)設(shè)有四個(gè)滑 輪，用以減小操作桿在其中滑動(dòng)阻力，兩個(gè)變相結(jié)構(gòu)8為一上一下設(shè)計(jì)，可以便于操作桿9 交叉使用。
[0038] 操作桿9和支撐桿12為彈性較高且不導(dǎo)電的工程塑料（PC，POM)桿件，避免干擾 雷達(dá)天線設(shè)備16傳播的電磁波。固定板13的中部為開(kāi)口，預(yù)留空間便于讓雷達(dá)天線設(shè)備 的傳輸線等零部件出露和連接，兩個(gè)帶孔掛孔設(shè)計(jì)偏于固定板13 -長(zhǎng)邊的兩側(cè)，便于固定 板13和雷達(dá)天線設(shè)備16設(shè)備呈垂直狀態(tài)，且固定板為較高彈性且不導(dǎo)電的工程塑料（PC， Ρ0Μ)，避免干擾雷達(dá)天線設(shè)備16傳播的電磁波。
【權(quán)利要求】
1. 隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是，包括三腳架、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、 操作桿、支撐桿和固定板，所述三腳架穩(wěn)固于所施測(cè)的隧道掌子面后方，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)下部為 一冒出的螺紋端頭，用以固定在三腳架上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)用于操作桿穿過(guò)且能夠控制 操作桿左右上下四個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的變向結(jié)構(gòu)，操作桿為嵌套伸縮式的連桿，一端為手動(dòng)控制 端，另一端連接固定板，操作桿上設(shè)有一活動(dòng)套管，活動(dòng)套管的側(cè)壁上的可動(dòng)式螺帽連接支 撐桿的一端，支撐桿的另一端連接到三腳架上的伸縮圓支柱底端，固定板用以固定雷達(dá)天 線設(shè)備，雷達(dá)天線設(shè)備的線路穿過(guò)固定板中部的孔與雷達(dá)主機(jī)相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述三腳架包括三根木質(zhì)可調(diào)控長(zhǎng)度的支腿和一根可伸縮的圓支柱，支腿底端均為鑄鐵制 可壓式的三角錐，三角錐上設(shè)有垂直受壓面，用以將三角錐壓實(shí)，圓支柱為兩截上下連接的 可伸縮的鋼桿。
3. 如權(quán)利要求2所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述可伸縮的鋼桿的上截粗下截細(xì)，較粗的一截末端設(shè)有固定閥栓，用以固定圓支柱的長(zhǎng) 度，較細(xì)的一截末端設(shè)有上下并排的兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)式的螺紋端頭。
4. 如權(quán)利要求1所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)為普通炭質(zhì)鋼制的圓柱體，旋轉(zhuǎn)臺(tái)下為一螺紋端頭冒出，用以固定在三腳架上， 旋轉(zhuǎn)臺(tái)上為兩個(gè)變向結(jié)構(gòu)，變相結(jié)構(gòu)中設(shè)有四個(gè)滑輪，用以減小操作桿伸縮阻力。
5. 如權(quán)利要求1所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部左右各設(shè)有一平置軸承，用以控制兩個(gè)變向結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)臺(tái)面上旋轉(zhuǎn)，變相 結(jié)構(gòu)可繞軸進(jìn)行俯仰變向。
6. 如權(quán)利要求1所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述操作桿為工程塑料制伸縮式兩截桿件，兩截桿件外部連接處設(shè)有固定閥，用以控制操 作桿的長(zhǎng)度，操作桿的一頭為手控端，另一頭扁平帶孔，用以連接在固定板上。
7. 如權(quán)利要求1所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述支撐桿為工程塑料制伸縮式桿件，支撐桿的一頭為活動(dòng)螺帽，使用時(shí)連接在三腳架上 的圓支柱的底端上，用以提供支撐力，另一頭為扁平帶孔端，通過(guò)活動(dòng)套管連接在操作桿 上。
8. 如權(quán)利要求7所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述支撐桿的外部設(shè)有固定旋鈕，用以控制支撐桿的長(zhǎng)度。
9. 如權(quán)利要求1所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述固定板為長(zhǎng)方形工程塑料制板件，固定板的中部設(shè)有開(kāi)口，用以使雷達(dá)天線設(shè)備上的 傳輸線通過(guò)，固定板上設(shè)有兩個(gè)掛孔，掛孔設(shè)在固定板的一長(zhǎng)邊方向上，用以保持固定板被 撐起時(shí)的垂直狀態(tài)。
10. 如權(quán)利要求9所述的隧道施工過(guò)程中地質(zhì)雷達(dá)天線設(shè)備移動(dòng)施測(cè)裝置，其特征是， 所述掛孔通過(guò)帶鎖掛鉤與操作桿相連。
【文檔編號(hào)】G01V3/12GK104142521SQ201410322404
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】李利平, 雷霆, 李術(shù)才, 周宗青, 張乾青, 石少帥, 袁永才, 王升 申請(qǐng)人:山東大學(xué)